Konstrukce vyfukovací formy

UTB ve Zlíně, Fakulta technologická

Konstrukce vyfukovací formy

Martin Kudláček

Bakalářská práce 2006

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

1



2



3


4

ABSTRAKT Cílem této práce bylo vypracovat literární studii na dané téma, navrhnout vyfukovací formu pro zadaný plastový díl, nakreslit zadaný plastový díl ve 3D, vytvořit pohybovou studii, nakreslit sestavu vyfukovací formy v programu CATIA P3 V5R15. Funkční systém formy byl koncipován tak, aby vyfukovací cyklus mohl být plně automatizován. Zadaný plastový díl je práškové sypátko, z polyethylenového materiálu. Základní informace z oblasti konstrukce forem jsou uvedeny v literární studii.

Klíčová slova: Konstrukce, vyfukovací forma, plastový díl.

ABSTRACT

Goal of the bachelor thesis were to wrote a literature review, designed the blow mould for required part, drew 3D model of the part, carried out movement analysis and drew whole injection mould using CATIA P3 V5R15 tool. Function system of mould has established of full automatization machine cycle. Required plastic part is powdery sifter compound of polyethylen materiál. Basic information from sphere mould construction has introduced in literarure part. Keywords: Design, Blow Mould, Plastic Part.



5

Poděkování: Touto cestou děkuji svému vedoucímu bakalářské práce Ing. Petrovi Halaškovi za odborné vedení, ochotně poskytnuté rady, za čas a pozornost, kterou mi věnoval při vypracování bakalářské práce. Dále bych chtěl poděkovat panu Renému Uherovi, vedoucímu podniku Zálesí Luhačovice s.r.o., za pomoc při řešení praktických konstrukčních problémů.

Souhlasím s tím, že s výsledky mé práce může být naloženo podle uvážení vedoucího bakalářské práce a ředitele ústavu. V případě publikace budu uveden jako spoluautor. Prohlašuji, že jsem na celé bakalářské práci pracoval samostatně a použitou literaturu jsem citoval.

Ve Zlíně, 06. 06. 2006 ………………………… podpis



6

OBSAH ÚVOD ................................................................................................................................. 8 I TEORETICKÁ ČÁST .................................................................................................. 9 1 LITERÁRNÍ STUDIE ................................................................................................ 10 1.1 ZPŮSOBY VYFUKOVÁNÍ ......................................................................................... 10 1.2 VYFUKOVACÍ STROJE ............................................................................................ 15 1.3 VYFUKOVACÍ TRN ................................................................................................. 18 1.4 KONSTRUKCE FOREM ............................................................................................ 20 1.5 SHRNUTÍ STUDIJNÍ ČÁSTI ....................................................................................... 22 II PRAKTICKÁ ČÁST .................................................................................................. 23 2 NÁVRH VYFUKOVACÍ FORMY ČTYŘNÁSOBNÉ NA DÓZU PRÁŠKU .......... 24 2.1 SPECIFIKACE VÝROBKU ........................................................................................ 24 2.2 ZÁKLADNÍ ČÁSTI FORMY ....................................................................................... 25 2.2.1 Základní deska ............................................................................................... 25 2.2.2 Tělo formy ..................................................................................................... 26 2.2.3 Tvárník pro hrdlo ........................................................................................... 27 2.2.4 Kroužek na hrdlo ........................................................................................... 27 2.2.5 Hrdlo ............................................................................................................. 28 2.2.6 Tvárník pro dno ............................................................................................. 28 2.2.7 Dno ............................................................................................................... 29 2.2.8 Středící čep a jeho protikus ............................................................................ 30 3 ZVOLENÝ VHODNÝ VYFUKOVACÍ STROJ ....................................................... 31 3.1 UŽITÍ STROJE ........................................................................................................ 31 3.2 POPIS STROJE ........................................................................................................ 31 3.3 VYFUKOVACÍ JEDNOTKA ....................................................................................... 31 3.4 HYDRAULICKÝ SYSTÉM ........................................................................................ 31



7

3.5 PNEUMATICKÝ SYSTÉM ......................................................................................... 32 3.6 ŘÍDÍCÍ SYSTÉM ...................................................................................................... 32 3.7 TECHNICKÁ DATA VYFUKOVACÍCH AUTOMATŮ FIRMY CHODOS ........................... 32 4 PARAMETRICKÝ MODEL FORMY VČETNĚ OSEKÁVACÍHO ZAŘÍZENÍ ... 35 4.1 PARAMENTRICKÝ MODEL ..................................................................................... 35 4.2 OSEKÁVACÍ ZAŘÍZENÍ ........................................................................................... 40 5 PLASTIFIKAČNÍ JEDNOTKA ................................................................................ 42 5.1 VYTLAČOVACÍ HUBICE ......................................................................................... 42 5.2 VYTLAČOVACÍ TRN ............................................................................................... 42 5.3 VYFUKOVACÍ HLAVICE ......................................................................................... 43 ZÁVĚR ............................................................................................................................. 44 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ............................................................................. 45 SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ A ZKRATEK ..................................................... 46 SEZNAM OBRÁZKŮ ..................................................................................................... 47 SEZNAM PŘÍLOH .......................................................................................................... 49



8

ÚVOD Vyfukovací formy slouží k výrobě dutých těles, jako obalů, hraček, konví, sudů apod., vyrobených z termoplastů. Řešení vyfukovacích forem ovlivňuje zejména druh plastů

a

zvolený výrobní postup. Při metodě vytlačování vyfukování se vytlačováním vyrobí parizon, který se potom uzavře obyčejně do dvoudílné formy. Přitom se svaří příslušné časti parizonu a stlačeným vzduchem ve formě se výrobek vyfukuje do konečného tvaru. Po ochlazení a snížení tlaku vzduchu se forma otevře a dutý výrobek se z ní vyjme, případně se současným odstraněním přetoků. U vstřikovací vyfukovací metody lze pracovat s dvěma formami, které mají společné jádro, nebo jen s jedinou formou. V prvém případě jedna forma slouží k výrobě příslušného polotovaru-výstřiku. Z ní se výstřik i s jádrem ještě dostatečně teplý přemístí do druhé formy, kde se vyfoukne požadovaný tvar a výrobek se ochladí. Polotovar lze také připravit vytlačením vyfukovacího trnu do taveniny v tvárnici. Při práci s jednou formou se dávka taveniny vstříkne do ní, když dno formy je v horní poloze. Potom se do dávky zavede vzduch s vysokým a nízkým tlakem, který dávku vytvaruje do požadovaného tvaru; dno se přitom posune do dolní polohy. Následuje pak ochlazení výrobku a vyprázdnění formy. Vlastní řešení formy pak ovlivňují ještě velikost výrobních sérií. V této bakalářské práci se budu zabývat výrobou čtyřnásobné formy na dózu prášku, zvolím vhodný vyfukovací stroj a navrhnu osekávání přetoku. Základní chody formy jsou doplněné pohybovou studií.



I. TEORETICKÁ ČÁST


9


10

1 LITERÁRNÍ STUDIE NA ZADANÉ TÉMA 1.1 Způsoby vyfukování Formy pro vytlačovací vyfukování Formy pro vytlačovací vyfukování se obyčejně řeší jako dvoudílné tvárnice, zpravidla s možností temperace. Mohou být jednonásobné i vícenásobné.

Obr. 1 Schéma vyfukovací formy na láhve 1 – vyfukovací trn, 2 – chlazení, 3 – svařovací plochy



11

Návrh dutiny formy Dutina formy odpovídá v podstatě

vnějšímu tvaru vyfukovaného výrobku, který musí

splňovat jak technické, tak i estetické požadavky. Z důvodů tuhosti se požaduje, aby úhel přechodu k hrdlu byl pro délku L = 12mm alespoň 12° a pro L=50mm alespoň 30°.

Obr. 2 Tvarové úpravy dutých výrobků

U nesouměrného umístění hrdla je třeba úhel volit přiměřeně rozměrům výrobku. Hrany se zaoblují a plochy pokud nejsou určeny pro potisk, mají klenutí. Dno dutého výrobku může mít různé tvary, avšak bez nepřiměřeného zeslabení rohů. Kulové dno(A) vyžaduje pomocný prstenec pro manipulaci s výrobkem. Nejvhodnější úprava zvláště pro větší výrobky je v provedení (B). Hluboké klenutí dna(C) není vhodné, neboť se výrobek obtížně vyjímá z formy. Za výhodný se považuje celkový tvar výrobku, který se příliš neliší od válce. Ploché protáhlé tvary jsou nevhodné vzhledem k nerovnoměrným tloušťkám stěny a k vyšší spotřebě materiálu. Vyfukovací poměr by neměl překročit 1: 4. Dělící rovina se umísťuje u rotačních těles u meridiánového řezu. Eliptická tělesa mají dělící rovinu zpravidla v delší ose. U těla jiného tvaru bývá dělící rovina v rovině souměrnosti. Hranatá tělesa mají přednostně dělící rovinu ve střední příčce.



Obr. 3 Vyfukovací dvojče

12

Obr. 4 Odvzdušnění vyfukovacích forem

Rozměry dutiny formy se stanový s ohledem na smrštění, které se podle druhu hmoty a polohy parizonu pohybuje mezi 0,5 –3%. Aby se usnadnilo vyjímaní výrobku z formy jsou stěny opatřeny úkosy podobně jako u výlisků nebo výstřiků. Hrany a kouty jsou zaobleny co největšími poloměry. Velké plochy jsou klenuté. S výhodou lze některé výrobky sdružovat do dvojic, které se pak po vyfouknutí rozdělí na samostatné výrobky. Líc dutiny formy má obyčejný mírný lesk. Vysoký lesk se používá pro vyfukování čirých výrobků, např. PS,PVC, PC apod. Pro PE je vhodné líc dutiny formy mírně zdrsnit opískováním nebo naleptáním. Zdrsněný povrch umožňuje lepší odvzdušnění dutiny formy, což je podmínkou dodržení přesného tvaru vyfukovaného výrobku i jeho rovnoměrného chlazení. Pro odvzdušnění se umísťují odvzdušňovací štěrbiny do dělící roviny formy. Hloubka těchto štěrbin dostačuje kolem 0,1mm v délce 3-5mm. Potom se štěrbina rozšiřuje. U forem na velké duté výrobky se odvzdušňovací otvory umísťují také do stykových ploch jednotlivých částí formy, případně ozdobných nebo výstužných žeber. V provedení (D) je ve formě vyvrtán větší otvor, který se pak vložkuje válcovým profilem se sraženou plochou, případně upraveným tříhranným nebo šestihranným profilem. V některých případech lze také použít porézních vložek ze spékaných kovů. Vložky na rubové straně jsou zdrsněny. Spojení s atmosférou pak zajišťují vrtané otvory.



13

Extruzní vyfukování

Obr. 5 Extruzní vyfukování

Při extruzním vyfukování je neustále vytlačována hadice. Ta se z obou stran odstřihne a je předána do formy. Ve formě je horká hadice tlakem vzduchu vyfouknuta do tvaru formy. Zpracováván je především polyethylen (PE). Tato technologie je používána na výrobu lahví, kanystrů a dóz.

Vstřikovyfukování

Obr. 6 Vstřikovyfukování

Při vstřikovyfukování je roztavený granulát vystříknut do tvaru předlisku, který má již hotový horní průměr hrdla. Tento předlisek je poté předán na druhé zařízení kde dochází k jeho roztáhnutí a vyfouknutí dle tvaru formy. K tomuto kroku se využívá zbývající teplo vstřikovacího procesu. Zpracovává se polyethylen (PE), polypropylen (PP) a polykarbonát



14

(PC). Tato technologie se používá na výrobu 5-ti galonových nádob na vodu, kořenek, tub na hořčice a lahví na mléko.

Multipak

Obr. 7 Multipak

Výrobkové portfolio K3 kelímků od greiner packaging vám nabízí rozmanité návrhy pro jistotu vašeho úspěchu. Dvou, čtyř i šestikomorové multipaky

Polystyren inline

Obr. 8 Polystyren inline



15

Kartonové segmenty jsou v prvním kroku svinuty. Do takto svinutého kartonu jsou natvarovány tenkostěnné PS kelímky. Celá výroba probíhá inline, na pro tento účel speciálně vyvinutém stroji.

1.2 Vyfukovací stroje

Obr. 9a Vyfukovací stroj GM 250

Vyfukovací stroje GM jsou určeny k výrobě dutých těles z plastů jako např. PE, PP, PETG, PC, PVC. Stroj GM 250 se vyznačuje kompaktní konstrukcí, malými rozměry, nízkou energetickou náročností a jednoduchou obsluhou. Při výrobě vyfukovacích strojů používáme výhradně komponenty osvědčených dodavatelů (Bosch - Rexroth, SMC, Omron apod.).

Výška formy Šířka formy

160 mm 100 mm

Počet forem Průměr šneku

1 25 mm

2 32 mm

Tloušťka formy

45 mm

Pohon extruderu

3,7 kW

7,5 kW

Rozevření formy 60 mm Zavírací síla 9 200 N Počet otisků 1,2

Celkový příkon Šířka stroje Délka stroje Výška stroje Hmotnost

7 kVA 700 1 600 1700 600Kg

9 kVA 1 000 1800 1800 1000Kg

Tab.10 Hodnoty formy



Obr.9b Vyfukovací stroj Typickými vyfukovanými výrobky jsou : - lahve a kanystry pro bytovou chemii - flakony pro kosmetiku - obaly pro potravinářský a farmaceutický průmysl - technické výrobky pro použití v automobilovém průmyslu apod. Stroje GM se vyznačují kompaktní konstrukcí, malými rozměry, nízkou energetickou náročností a jednoduchou obsluhou.

Obr. 11 Pacifik Direct Holice v Čechách - 7 strojů GM 251


16


17

Obr. 12 Kyjovan Trade

GM (1 x GM 502, 2 x GM 752, 2 x GM 5001, 2 x GM 5002)

Obr. 13 Chemopetrol Litvínov - stroj GM 5001

- stroj GM 5001 používají k testování výrobních dávek PE a PP před expedicí k zákazníkovi



18

1.3 Vyfukovací trn Hrdla dutých výrobků se řeší především s ohledem na typ použitého vyfukovacího zařízení. Běžně se používá buď spodní nebo horní vyfukování. V prvém případě se hrdlo kalibruje na vyfukovacím trnu, který byl volně zasunut do parizonu. Přetok se potom vytváří převážně u svařovacích ploch. U horního vyfukování se kalibrace hrdla zajistí axiální posuvem vyfukovacího trnu, přitom se rozměr hrdla a parizonu nesmí od sebe příliš lišit, aby se uvnitř lahve nevytvořil nežádoucí přetok. Na chlazeném vyfukovacím trnu je pak umístěn kroužek s ostřihovací hranou pro oddělení zbytku parizonu od tuhého výrobku. Kroužek je buď našroubován na doraz nebo je jeho poloha zajišťována pojišťovací matkou. Chladící prostor je rozdělen přepážkou, která Obr. 14 Horní vyfukování 1 – tvárnice, 2 – vložka, 3 – těleso trnu, 4 – sekací kroužek, 5 – pojistná matka, 6 – trubka, 7 – přepážka, 8 – šroubení

usměrňuje

proudění

chladícího

média. Poněkud jiná řešení ukazuje obr.14. Hrdlo dutého výrobku má prodlouženou kulovou nebo válcovou část, která se po vyfouknutí

oddělí.

Hrdlo

pak

není

kalibrováno. Uvedená úprava se často používá u širokohrdlých nádob. Pro snazší odtržení prodloužené části hrdla se do formy vkládá vložka s ostrou hranou. Při vyfouknutí se vytvoří zeslabený průřez, ve kterém se pak prodloužená část snadno oddělí. Stlačený vzduch se zavede do výrobku otvoru dutou jehlou právě v prodloužené části hrdla. Po vyjmutí z formy se prodloužená část hrdla odstraňuje. Tak jako u hrdla, je i u dna třeba přebytek parizonu odstranit. Děje se tak přímo ve formě, nebo také mimi ni protlačením výrobku vhodnou šablonou.



19

Temperace forem Teplota formy se někdy udržuje samovolně, případné přehřátí se kompenzuje ufukováním. Velké formy lze chladit také vodní mlhou nebo vodní sprchou. Výkonné formy se však opatřují vodními kanály nebo komorami. Vodní kanály lze dělit do sekcí, které je možno zapojit za sebou nebo vedle sebe. Část u hrdla a dna vyžaduje rychlejší odvod tepla, aby sváry rychle ztuhly. Potom každá sekce vyžaduje samostatný chladící okruh. Chladící kanály ve formě se umísťují podle údajů uvedených v tabulce. Do válcových kanálů lze vkládat šroubovitě vynuté pásky, aby se zvýšila intenzita přestupu tepla.

Obr. 15 Oddělování přebytku parizonu u dna



20

1.4 Konstrukce forem Některé typy vyfukovacích forem a jejich konstrukce Široký sortiment typů vyfukovacích forem nedovoluje všechny uvádět podrobně. Proto budou dále uvedeny jen některé typy jako ilustrace reálných případů. Na obrázku 16 je nakreslena jednonásobná forma pro vyfukování zdola. Kalibrační hrdla zajišťuje axiálně posuvný kalibrační trn. Oddělování přebytku parizonu u hrdla usnadňuje otisk ostré hrany na vložce. Chladící systém se dělí do tří sekcí, v každé půlce formy samostatně. Přebytek parizonu u dna se odděluje mimo formu.

Obr. 16 Jednonásobná vyfukovací forma 1 – tvárnice, 2 – upínací deska, 3 – dělící rovina, 4 – dno tvárnice, 5 – hrdlo, 6 – příložka s ostrou hranou, 7 – kalibrační trn, 8 – stlačený vzduch, 9 – stírací deska, 10 – parizon, 11 – svar, 12 - přetok Vyfukovací formy lze také řešit s ohledem na použití ochlazených úřezků trubek. Nejprve se ohřejí konce trubek, aby se mohlo vytvarovat dno a hrdlo dutého výrobku. Potom následuje ohřev, jehož intenzita je největší v místech největších deformací, to je u dna a hrdla nádoby. Po obvodu musí být ohřev rovnoměrný, dosáhne se ho otáčením trnu kolem vlastní osy. Přehřátý polotovar se přemístí do vyfukovací formy, kde se dokončí vyfukování a chlazení. Vyfukovací formy jsou chlazeny vzduchem. Vlastní provedení forem je analogické jako pro běžné vytlačovací vyfukování, pouze s tím rozdíle, že zde chybějí svařovací plochy. Popsaný



21

způsob se používá pro vyfukování lahví z PE a PVC. Úřezy trubek musí mít tloušťku stěny s přesností na 0,2 mm. Větší úchylky by způsobily nestejnoměrný ohřev a pak zmetky při vyfukování. Na rozdíl od prostorového vyfukování se zde některé operace mohou překrývat. Pro tvarově složité výrobky se řeší vyfukovací formy podobně jako vstřikovací formy. Skládá se ze dvou částí. V horní části jsou umístěny posuvné čelisti, z nichž jedna obsahuje přívod stlačeného vzduchu. Parizon se nejprve přetvaruje nižším tlakem a pak se dotvaruje vyšším tlakem. U formy velmi záleží na seřízení pohybu čelistí a přívodu stlačeného vzduchu.

Obr. 17 Chlazený vyfukovací trn

Obr. 18 Postup vyfukování lahví a úřezků trubek



22

1.5 Shrnutí studijní části V této části jsou uvedeny základní teoretické poznatky o vyfukování. Z těchto poznatků je zřejmé, že existuje více možností, jak lze formu pro danou součást navrhnout. Je důležité znát co nejvíce možných způsobů návrhů vyfukování, abychom se byli schopni rozhodnout pro co nejlepší řešení z hlediska dobrého technologického zpracování a z hlediska ekonomické výroby formy.



II.

PRAKTICKÁ ČÁST


23


24

2 NÁVRH VYFUKOVACÍ FORMY ČTYŘNÁSOBNÉ NA DÓZU PRÁŠKU Cílem experimentální části této bakalářské práce je navrhnout vyfukovací formu pro zadaný plastový díl, vymyslet osekávací zařízení a vytvořit pohybovou studii. Pro návrh veškerých dílů, při převádění 3D modelu na výkresovou dokumentaci a při vyhotovení pohybové studie byl použit 3D program CTATIA P3 V5R13.

2.1 Specifikace výrobku Při navrhování bylo využito stavebnicového typu konstrukce formy a to použitím normálií z CAD knihovny HNM 3D V9.0 HASCO. Pro návrh veškerých dílů, při převádění 3D modelu na výkresovou dokumentaci a při vyhotovení pohybové studie byl použit 3D program CTATIA P3 V5R13. Zadám byl plastový výlisek z polyethylenu (HDPE). Čtyřnásobnost formy udává počet výrobků na jeden vyfukovací cyklus. Je patrné že z důvodů vetší násobnosti bude forma využívána na velkou sériovou výrobu. S násobností formy roste též váha samotné formy v náš neprospěch. Proto byla forma konstruována co do nejmenších rozměrů jak jen bylo možné.

Obr. 19 Finální výrobek



25

2.2 Základní části formy Forma se skládá ze sedmi základních častí, dále je pak doplněna normalizovanými součástmi které jsou nezbytné pro její funkci. 2.2.1 Základní deska Jak již z názvu vyplívá, je základní součást pro formu. Nese veškeré komponenty a je jako jediná spojena s vyfukovacím automatem.Ke spojení slouží zářezy na bocích desky a drážka uprostřed k přesnému umístění na stroj. K tomu, aby byla zajištěna přesná poloha všech dílců k desce slouží kolíky, pomocí kterých se dílce nejdříve přesně zapolohují a poté sešroubují.

Obr. 20 Základní deska



26

2.2.2 Tělo formy Je to nejmohutnější část celé formy. Je provrtána drážkami kruhového průřezu pro dostatečné chlazení celé formy. Dráhy jednotlivých dutin jsou navrhnuty v co nejideálnějším rozpoložení tak, aby k ochlazování jednotlivých výrobních dílců docházelo postupně bez velkých teplotních rozdílů.

Obr. 21 Tělo formy Mezi jednotlivými dutinami pro výrobky jsou vytvořeny štěrbiny velikosti 0,03mm, k odchodu vzduchu při vyfukovacím cyklu. Tím je odstraněn nežádoucí přetlak, který by mohl ve formě vzniknout. Díry vytvořené na boku těla slouží k uchycení čepů, důležitých k zajištění přesné polohy protikusu.



27

2.2.3 Tvárník pro hrdlo Pro velkou složitost výroby tohoto dílce ho bylo nutné rozdělit na čtyři části, pro každou dutinu zvlášť. K zajištění přesné polohy je opět nejdříve zakolíkován k tělu formy a poté sešroubován. Dutiny v tvárníku slouží opět k cirkulaci chladící kapaliny.

Obr.23 Tvárník pro hrdlo

2.2.4 Kroužek na hrdlo Tvoří vrchní část výrobku a je oddělen od tvárníku hrdla kvůli zjednodušení výroby. Jeho poloha je dána opět kolíky.

Obr.24 Kroužek na hrdlo



28

2.2.5 Hrdlo Uzavírá nám celou vrchní část formy. Díky němu se pevně fixují kroužky k tělu formy. Z vrchní části k němu přijíždí parizon na vytlačovací hlavici. Ta se v horní dutině hrdla střídá s vyfukovací hlavicí,která nám nafoukne parizon do finálního tvaru podle dutiny formy. Celé hrdlo je chlazeno samostatným okruhem. Přívod chladící kapaliny je zrealizován přes upínací desku, na jejíž spodní straně má vstup a výstup. Chladící dutiny mezi tělem a hrdlem formy jsou těsněny gumovými kroužky.

Obr.25 Hrdlo

2.2.6 Tvárník pro dno Stejně jako u tvárníku pro hrdlo, byla i část spodní dutiny pro každý výrobek samostatně rozdělena. Jak je vidět na obr.26 dochází na tomhle dílci ke změně směru toku chladící kapaliny. Aby byla změna toku patřičně zrealizovaná, dosadíme do drážek gumové těsnění. Toto těsnění je drženo následujícím dílcem obr.27.



29

Obr.26 Tvárník pro dno

2.2.7 Dno Doplňuje spodní část celé formy. Mimo jiné má také funkci svařovací. Při sevření parizonů se přebývající část délky ustřihne a zároveň svaří. K tomu byly zvoleny ostré hrany trojúhelníkového průřezu, umístěny v dělící rovině, obr.28. Chladící okruh je řešen opět samostatně.

Obr.27 Dno



30

Obr.28 Detail ostré hrany 2.2.8 Vodící čep a jeho protikus Část formy nezbytně nutná k přesnému spojení levé a pravé poloviny formy dohromady. Průměr čepu na obr. 30 je 12f7 a průměr protikusu díry na obr. 29 je 12H7. Zalícováním funkčních rozměrů čepu a díry získáme co nejpřesnější polohu levé a pravé strany vůči sobě. Dílce jsou vyrobeny z materiálu 14 220,cementovány 0,4-0,6 a kaleny na HRC = 58-60

Obr.29 Vodící pouzdro

Obr.30 Vodící čep



31

3 ZVOLENÝ VHODNÝ VYFUKOVACÍ STROJ Forma byla navrhována pro vyfukovací automat typ 033 002/M005 firmy Chodos Obr.31

3.1 Užití stroje Vyfukovací automat je určen pro výrobu dutých těles o různých jmenovitých objemech. Na vyfukovacím automatu lze zpracovávat termoplasty následujících skupin PE-LD, PE-HD, PVC-U, PP a v některých případech také PET-G.

Obr.31 Vyfukovací automat 3.2 Popis stroje Vyfukovací automat se skládá z celosvařovaného rámu, vytlačovacího stroje, vyfukovací jednotky, hydraulického systému, pneumatického systému a řídící části. Vytlačovací stroj je osazen plynulou regulací otáček šneku a ve spojení s různými druhy šneků umožňuje vysoký plastikační výkon pro různé druhy termoplastů.

3.3 Vyfukovací jednotka Vyfukovací jednotka je řešena tak, aby umožňovala vyosení popřípadě vyklonění hrdla vyfukovaného tělesa.

3.4 Hydraulický systém Hydraulický systém slouží k pohonu ústrojí forem a k oddělení přetoků.



32

3.5 Pneumatický systém Pneumatický systém slouží k vyfukování dutých předmětů, dochlazování výrobků, oddělování parizonu a k pohonu oddělovacího systému.

3.6 Řídící systém Řídící část je ovládána programovatelným řídícím systémem se standardním softwarem. Pohyby všech mechanismů jsou v celém průběhu výrobního cyklu monitorovány. Na strojích jsou použity následující ovládací prvky: REXROTH, FESTO, BACH, ALLEN BRADLEY, PHILIPS, SIEMENS.

3.7 Technická data vyfukovacích automatů firmy Chodos Typ

033 002 033 004 033 006 033 007 033 011 M005

M004

M001

M001

M001

VA116

VA123

VA211

VA221

VA311

Průměr šneku [mm]

60

80

45

60

45

Délka šneku [L/D]

20

20

23

20

23

Počet topných zón

3

3

3

3

3

20

45

11

20

14,6

0-80

0-90

0-78

0-80

4-78

PE-LD

80

120

40

80

40

PE-HD

90

140

45

90

45

PVC

55

70

22

55

22

PP

80

140

45

80

45

Obchodní označení

Jmenovitý výkon pohonu šneku [kW] Extruder Otáčky šneku [rozsah]

Plastifikační výkon [kg]



Průměr 1-cestná PE, PVC

33

200/100 140/100 80

80

80

80/60

60

40

40

40

60

40

20

20

20

Rozteč 2-cestná [mm]

165

125

100

100

100

Rozteč 3-cestná [mm]

2x110

2x85

2x70

2x70

2x70

Max svěrná síla [kN]

140

100

40

40

40

Strojní mrtvý čas [s]

2,5

1,8

1,9

1,9

3

140

90

60

60

60

50

50

30

30

30

30

20

20

20

60

60

30

30

30

Tlak hyd. systému [MPa]

13

16

16

16

13

Objem zásobníku oleje [l]

100

250

100

100

100

Instalovaný příkon [kW]

72

86

55

66

50

12

20

1,8

3

4-5

[mm] Průměr 2-cestná PE, PVC Vytlačovací [mm] hlavy Průměr 3-cestná PE [mm]

Vyosení vyf. trnu 1-cestná [mm] Vyfukovací jednotka

Vyosení vyf. trnu 2-cestná [mm] Vyklonění vyf. trnu 1-cestná [°] 30

Max průměr vyf. trnu [mm]

Hydraulika

Potřeba zdrojů energie

Chladicí voda 2-6 bar, 8°C chladicí výkon [kPa]



Rozměry a hmotnost

34

Délka [mm]

3300

3740

3269

3256

3485

Šířka [mm]

2385

3332

1370

3320

1180

Výška [mm]

3790

3120

2465

2465

2114

Hmotnost [kg]

3500

7200

4000

5500

3500

Průměr [mm] 200

140

105

105

105

Délka [mm]

400

375

80-300

80-300

300

Průměr [mm] 130

100

84

84

84

Délka [mm]

400

375

80-300

80-300

300

Rozteč [mm] 165

125

100

100

100

Průměr [mm] 90

70

50

50

50

Délka [mm]

375

80-300

80-300

300

2x85

2x70

2x70

2x70

15

10,5

2

2

2,5

Výška [mm]

470

420

350

350

350

Šířka [mm]

370

280

220

220

220

Hloubka [mm]

2x135

2x100

2x75

2x75

2x70

Max rozevření [mm]

230

180

120

120

120

1-cestná hlava

2-cestná hlava Výrobní možnosti 3-cestná hlava

400

Rozteč [mm] 2x110 Max objem vyfukovaného tělesa [l]

Forma

Tab.32 Parametry strojů firmy Chodos Chodov



4 PARAMETRICKÝ MODEL FORMY VČETNĚ OSEKÁVACÍHO ZAŘÍZENÍ 4.1 Parametrický model

Obr.33 Rozložená levá strana formy


35


Obr.34 Vyfukovací forma


36


Obr.35 Řez chladícími dutinami


37


Obr.36 Řez dutinou formy


38


39

Ze spodní strany základní desky jsou našroubovány rychlospojky HASCO, pro přívod a odchod chladicí kapaliny Obr.37

Obr.37 Detail polohy rychlospojek

Jsou použity též na druhém samostatném chladícím okruhu pro dno Obr.38

Obr. 38 Detail polohy rychlospojek 2



Jak z horní části, tak ze spodní jsou tvárníky staženy šrouby přes desku dna a desku hrdla Obr. 39

Obr. 39 Detail zapolohování tvárníku a těsnících vložek


40


41

4.2 Osekávací zařízení Výrobek který nám vyjede z formy musí být zbaven nežádoucích přetoku, které vzniknou u hrdla a dna. Po vyfouknutí je polotovar situován na opěrnou desku a přetoky jsou odstraněny noži jejichž kontura přesně kopíruje tvar dna a hrdla.

Obr.40 Osekávací zařízení



42

5 PLASTIFIKAČNÍ JEDNOTKA 5.1 Vytlačovací hubice

Obr.41a Vytlačovací hubice

Obr.41b Řez vytlačovací hubicí

5.2 Vytlačovací trn

Obr.42 Vytlačovací trn



43

5.3 Vyfukovací hlavice

Obr.43 Vyfukovací hlava

Vytlačovací segment, z něhož získáváme parizon se skládá z vytlačovací hubice a vytlačovacího trnu. Protože do sebe zapadají po kuželu, můžeme tloušťku parizonu měnit vzdalováním a přibližováním trnu. Po vytlačení parizonu si pro něj přijede forma, sevře jej pravou a levou půlkou a vyfukovací segment odjíždí.Následuje yyfukovací hlava. Ta má za úkol parizon rozfouknout do patřičných rozměrů podle dutiny formy. Zároveň nám svým axiálním posuvem do formy kalibruje hrdlo.



44

ZÁVĚR Na základě zadaného plastového výrobku firmou ,byla zkonstruována čtyřnásobná vyfukovací forma pro vyfukovací automat. Při kreslení bylo využito stavebnicového systému konstrukce formy. Pro návrh veškerých dílů, při převádění 3D modelu na výkresovou dokumentaci a při vyhotovení pohybové studie byl použit 3D program CTATIA P3 V5R15. Jako vyfukovací stroj byl použit automat od firmy Chodos Chodov s.r.o. 033 002/M005 z důvodu patřičných rozměrů a patřičného výkonu pro navrhovaný výrobek.



SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY (1) TOMIS, F.,HELŠTÝN, J. Formy a přípravky. 2. vyd. Praha : SNTL, 1985. 374 s. ISBN 414-33580. (2) BOBČÍK, L. a kol. Formy pro zpracování plastů I.díl – Vstřikování termoplastů. 2. vyd. Brno : UNIPLAST, 1999. 134 s.

(3) BOBČÍK, L. a kol. Formy pro zpracování plastů II.díl – Vstřikování termoplastů. 1. vyd. Brno : UNIPLAST, 1999. 212 s.

(4) LEE, N. Blow Moulding Design Guide


45


SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ A ZKRATEK L………………………………….délka PS………………………………...polystyren PVC………………………………polyvinylchlorid PC………………………………..polykarbonát PE………………………………...polyethylen PP………………………………...polypropylen


46


47

SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Schéma vyfukovací formy na láhve………………………………..………….…....10 Obr. 2 Tvarové úpravy dutých výrobků……………………………………………………11 Obr. 3 Vyfukovací dvojče………...………………………………………………….....…..12 Obr. 4 Odvzdušnění vyfukovacích forem…………………………………….………..…...12 Obr. 5 Extruzní vyfukování………………………………………………………………...13 Obr. 6 Vstřikovyfukování……………………………………………………………...…...13 Obr. 7 Multipak………………………………………………………....………….……….14 Obr. 8 Polystyren inline…………………………………………………………………….14 Obr. 9a Vyfukovací stroj GM 250………………………………………………...…….….15 Tab. 10 Hodnoty formy……………………………………………………………………..15 Obr. 9b Vyfukovací stroj………………………………………………………………...….16 Obr. 11 Pacifik Direct…………………………………………………………………….....16 Obr. 12 Kyjovan Trade…………………………………………………………...……..…..17 Obr. 13 Chemopetrol Litvínov - stroj GM 5001………………………………….………....17 Obr. 14 Horní vyfukování……………………………………………………….………..…18 Obr. 15 Oddělování přebytku parizonu u dna………………………………….……….…...19 Obr. 16 Jednonásobná vyfukovací forma………………………………………….…….…..20 Obr. 17 Chlazený vyfukovací trn……………………………………………………….…...21 Obr. 18 Postup vyfukování lahví a úřezků trubek……………………………….…….…….21 Obr. 19 Finální výrobek…………………………………………………………..….……...24 Obr. 20 Základní deska………………………………………………………….…..……….25 Obr. 21 Tělo formy……………………………………………………………….…..……...26 Obr.23 Tvárník pro hrdlo………………………………………………………….………...27 Obr.24 Kroužek na hrdlo……………………………………………………….…….……...27 Obr.25 Hrdlo………………………………………………………………….……….….….28 Obr.26 Tvárník pro dno……………………………………………………….……….….…29 Obr.27 Dno…………………………………………………………………………….….…29 Obr.28 Detail ostré hrany…………………………………………………………….……...30 Obr.29 Vodící pouzdro……………………………………………………………….……...30 Obr.30 Vodící čep………………………………………………………...……….….….…..30 Obr.31 Vyfukovací automat…………………………………………………..………...……31



48

Tab. 32 Parametry strojů…………………………………………………...…...…….……32 Obr. 33 Rozložená levá strana formy…………………………………………….………...35 Obr.34 Vyfukovací forma………………………………………………………….…....….36 Obr.35 Řez chladícími dutinami………………………………………………….………...37 Obr.36 Řez dutinou formy………………………………………………………….………38 Obr.37 Detail polohy rychlospojek 1……………………………………………….………39 Obr 38 Detail polohy rychlospojek 2………………………………………………….……39 Obr 39 Detail zapolohování tvárníku a těsnících vložek……………………….…….……..40 Obr.40 Osekávací zařízení…………………………………………………………..………41 Obr. 41a Vytlačovací hubice..……………………………………………………….……...42 Obr. 41b Řez vytlačovací hubicí.……...……………………………………………….…..42 Obr.42Vytlačovací trn…………………………………………………………………...….42 Obr.43 Vyfukovací hlava……………………………………………………………………43



SEZNAM PŘÍLOH

CD-ROM obsahující: -Model formy, výkresovou dokumentaci a simulace v programu CATIA P3 V5R15 -Bakalářské práce-textovou část -Kusovník


49

Konstrukce vyfukovací formy

Recommend Documents